项目教学法在数控编程教学中的应用研究

唐友亮　佘勃　刘萍　袁梦

（宿迁学院，江苏 宿迁 223800）

【摘要】数控编程是一门理论性和实践性都很强的课程，课程的教学目标是培养学生熟练掌握数控机床的编程和操作技能。传统的教学法往往只注重理论知识的讲授，无法实现对学生数控编程与操作技能的培养。采用项目教学法能把理论教学与实践技能的培养有机地结合起来，可以达到培养学生数控编程与操作技能的目的。

教育期刊网 http://www.jyqkw.com
关键词 项目教学；数控编程；应用研究

数控编程课程以培养学生熟练掌握数控机床的基本编程和操作技能为目标，既要求学生掌握一定的理论知识，又要求学生具有一定操作技能。因此，在数控编程的课堂教学中，如何处理好理论教学与实践技能培养的关系，使学生在学习理论知识的同时又能培养实践动手能力，是摆在任课教师面前的一项必须进行研究的重要课题。采用项目教学法能把理论教学与实践技能的培养有机地结合起来，有助于培养学生分析和解决零件编程与加工操作中遇到的实际问题的能力。

1　项目教学法是学生获得数控编程与操作技能的有效途径

数控编程课程涵盖了机械制造工艺理论、刀具轨迹控制原理、编程指令、机床操作，其理论性与实践性强，内容繁琐，知识抽象，与数控设备的实际应用有着密切的关系。传统的课堂教学模式只讲授理论，实践技能的培养由后续的实验和实习实训来完成，这样教学的结果是学生对所讲授的知识感觉枯燥乏味，难以理解，不清楚零件是如何在程序的控制下完成切削加工完成的，造成学生的实际应用能力培养不足，理论与实际分离，使得学生在后续的实践环节表现出动手能力差的现象。而项目教学法转变了教师的根本教学模式，将教师和学生用全新的方法有机结合起来，教师的“教”和学生的“学”是围绕着一个个项目展开的，而不再是一些孤零零的知识点。从教师的角度来讲，教师不再主宰整个教学过程，教师的任务在于帮助学生完成任务。从学生的角度说，项目教学法使学生的学习目标更加明确，有利于调动学生的兴趣和主动学习的积极性，在主动学习的过程中，可以培养起学生的自我创新意识和主动学习能力。在完成任务的过程中需要学生积极思考、判断和互相交流，并最终提交完成整个任务的方案，这也是对学生的技能的一种培养和锻炼。具体的讲，教师把数控编程课程的知识点分解到一个个零件的实际加工项目中去。通过教师与学生的配合完成一个个项目，来实现教师的“教”和学生的”学”。由于项目教学最终要求完成零件的加工，所以在这个过程中，学生不仅学习了必要的理论知识，也掌握了完成该项目必须的技能。这也正是项目教学法的优势所在，因此，将项目教学法应用到数控编程课程的教学是培养学生获得数控编程与操作技能的有效途径。

2　实施项目教学法应注意的几个问题

2.1　选择合适的实施项目。选择合适的实施项目，这一点尤为重要。数控编程项目的选择对于教师的素质和能力要求较高。在确定项目任务内容时要从加工工艺、工作技能、岗位需要等方面综合考虑。合适的教学实施项目往往能够更为有效的锻炼学生自身的创新能力，增进学生自身的素养，激发学生对于数控编程学习的兴趣。比如选择国际象棋棋子的加工作为教学项目，学生就会比较感兴趣。

2.2　教师在进行项目教学法教学的过程中应该适应全新的教学角色。在传统教学方式中，教师往往充当课堂主体，而项目教学中则应该以学生为主，教师应该是指导和协助学生来完成项目任务。因此，这就要求教师全新看待和置换自身的角色。

2.3　在技能培养上要符合学生的认知规律，具备启发性，精心设计任务、知识拓展、课堂训练，让学生循序渐进的掌握数控编程与操作的技能。

2.4　项目教学法相对于传统教学法来说存在着明显的空间和时间方面的限制。这两种限制性的特点往往直接决定了项目教学法实施效果。因此，要充分利用现代多媒体技术和仿真技术，将数控仿真软件应用于项目教学中，这样学生就不必进实习车间和课余时间均能操作数控机床，突破项目教学法对空间和时间的要求。

3　项目教学法的教学应用实例

下面以螺纹轴类零件编程与加工项目为例介绍项目教学法的实施过程。如图1所示，要求完成所示零件的加工，已知毛坯为已经粗加工过的?准26mm圆棒料，材料为45#钢。该项目以螺纹轴零件数控加工为载体，要求完成轴类的工艺分析、工艺方案的确定、程序编制、校验与加工等一系列工作任务，使学生具备编制含圆柱面、沟槽、倒角和螺纹等要素的中等复杂轴类零件数控加工程序的能力，同时掌握轴类零件的数控加工方法和技能。

3.1　任务分析

要完成本次课题，学生需要做完下列几方面工作：分析零件的图样；加工工艺分析及方案确定；工件的定位、装夹；刀具、量具的选用；切削参数的选择；轮廓基点（节点）的计算；确定加工工艺过程，填写数控加工工艺卡；程序编制及校验；仿真软件模拟加工；数控机床实际操作加工；工件的检测及评分等。

3.2　实施过程

1）讨论分析零件图，提出任务要求。主要包括读零件图、判断工作表面、精度要求最高表面、加工的要素、学生分组分工。

2）活动开展。根据分析讨论结果主要完成以下工作：学习完成任务所需新的知识。螺纹加工的相关知识是完成本项目需要的新知识，学生应通过自主学习、讨论、查阅资料、咨询教师等途径掌握螺纹加工指令、加工工艺、检测等新的知识和技能；各小组按要求编写工艺卡和编写加工程序；小组每位成员将编写的程序输入数控仿真软件进行模拟加工，对加工中发现的问题进行讨论，校正加工程序；程序仿真无误后，各小组利用事先分配好的数控机床，加工出零件；检测零件及评分。

3）成果展示与总结。各小组介绍自己的加工过程，展示成果，并根据已加工的零件，总结和分析完成整个项目的过程。

4　结束语

在通过近一年的项目教学改革实践表明，采用项目教学法可以提高学生学习的兴趣和积极性，让学生在应用中学习，在实践需要时学习，将理论学习和实际应用紧密地结合起来，培养了学生综合应用知识解决问题的能力，锻炼了学生的团队合作能力。通过对教改班学生的跟踪调查发现，学生在暑期的生产顶岗实习中，完全可以胜任企业对生产岗位的要求。与传统教学法相比较而言，采用项目教学法教学，学生对数控编程知识和机床操作技能的掌握程度明显提高。

教育期刊网 http://www.jyqkw.com
参考文献

［1］刘峻,朱敏红.数控教学中应用“项目教学法”的研究与实践[J].工业技术与职业教育,2010(4):8-11.

［2］李云平,叶茎.CATIA课程的项目教学实践研究[J].电源技术应用,2014(3):407.

［3］涂惠,等.基于医学生操作技能培养的项目教学模式[J].医学理论与实践,2014(2):267-268.

［4］郭力.《数控编程与加工》课程的项目化教学改革探索[J].新课程研究,2011(7):41-42.

［责任编辑：汤静］